淺談PLC教學(xué)

姜峰輝

摘 要：可編程控制器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。如何讓職業(yè)院校的學(xué)生學(xué)會(huì)、掌握PLC這門(mén)專(zhuān)業(yè)課？本文認(rèn)為授課教師可從如下幾方面入手：學(xué)會(huì)電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練，打牢PLC學(xué)習(xí)基礎(chǔ)；充分了解PLC的結(jié)構(gòu)，深刻理解其工作原理；扎實(shí)掌握每條指令的功能，通過(guò)應(yīng)用進(jìn)行鞏固；靈活運(yùn)用PLC指令，進(jìn)行綜合訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞：可編程控制器 奠定基礎(chǔ) 靈活運(yùn)用 創(chuàng)新

可編程控制器具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單、易于使用，配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造工作量小，維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以，可編程控制器廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、冶金、化工、電力、輕工、汽車(chē)裝配等各行業(yè)。要讓職業(yè)院校的學(xué)生學(xué)會(huì)、掌握PLC這門(mén)專(zhuān)業(yè)課，授課教師可從以下幾個(gè)方面著手。

一、學(xué)會(huì)電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練，打牢PLC學(xué)習(xí)基礎(chǔ)

電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練內(nèi)容是學(xué)會(huì)PLC這門(mén)課程的基礎(chǔ)。《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》第一單元介紹了低壓熔斷器、低壓開(kāi)關(guān)、主令電器、交流接觸器、常用繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器等低壓電器及其安裝、檢測(cè)與維修，可使學(xué)生直觀地了解其結(jié)構(gòu)，掌握其工作原理，明確在電路中所起的作用。第二單元介紹了電動(dòng)機(jī)的基本控制線路及其安裝、調(diào)試與維修。通過(guò)基本控制線路的學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路、自鎖、聯(lián)鎖、位置控制與自動(dòng)往返控制線路、順序控制與多地控制等線路功能實(shí)現(xiàn)的方法。這些知識(shí)為PLC學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、充分了解PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理，是學(xué)好PLC的保障

1.可編程控制器主要由中央處理單元（CPU）、輸入/輸出單元（I/O）、電源和編程器等部分組成

由于PLC的各部分都被封閉在其外殼中，因此學(xué)生既無(wú)法看到其結(jié)構(gòu)，也無(wú)法觀察到其工作過(guò)程。教師要借助多媒體手段、動(dòng)畫(huà)演示等方法，變抽象為形象、具體，使學(xué)生較好地理解各部分在電路中的作用與特點(diǎn)。并明確電力拖動(dòng)控制線路中所學(xué)的低壓電器與PLC輸入/輸出單元（I/O）的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過(guò)程包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、執(zhí)行程序、輸出處理

PLC循環(huán)掃描的工作方式，說(shuō)明PLC是“串行”工作的，這和繼電接觸控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。PLC的串行工作方式避免了繼電接觸控制的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。

由于PLC采用循環(huán)掃描工作方式，在程序執(zhí)行階段，輸入的變化不會(huì)影響輸入映像寄存器的內(nèi)容，因此輸出映像區(qū)的輸出信號(hào)要等到執(zhí)行程序結(jié)束后才會(huì)被送到輸出鎖存器。由此可見(jiàn)，要改變?nèi)康妮斎搿⑤敵鲂枰粋€(gè)掃描周期，即輸入、輸出狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。因此只有深刻理解PLC循環(huán)掃描的工作方式，才能在編程中正確處理每條指令的前后關(guān)系，避免使程序貌似很合理，但真正運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)卻出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

三、扎實(shí)掌握每條指令的功能，通過(guò)應(yīng)用進(jìn)行鞏固

FX系列PLC的基本指令有20條，步進(jìn)指令有2條，功能指令有近100條。這些指令是PLC編程的基礎(chǔ)，學(xué)生只有學(xué)懂、學(xué)透每條指令，才能在編程中游刃有余。要熟練掌握每條指令的功能及應(yīng)用，一體化教學(xué)是較好的方法。在《可編程控制技術(shù)》一書(shū)中，每條指令在介紹完其功能后都有簡(jiǎn)潔的對(duì)應(yīng)練習(xí)程序。學(xué)生可通過(guò)上機(jī)練習(xí)，運(yùn)用編程軟件中的監(jiān)視功能，直觀理解輸入元件狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)部對(duì)應(yīng)指令的狀態(tài)變化及對(duì)應(yīng)輸出元件的狀態(tài)變化。學(xué)生通過(guò)觀察可更深入地理解每條指令在電路中所起的作用，為靈活運(yùn)用每條指令打牢基礎(chǔ)。

四、靈活運(yùn)用PLC指令，進(jìn)行綜合訓(xùn)練

可以采用兩種方法進(jìn)行PLC編程訓(xùn)練。

1.直接設(shè)計(jì)法

PLC編程千變?nèi)f化，同一功能可用不同的指令完成，不同的編程員對(duì)同一功能所編的程序也有許多差異。學(xué)生學(xué)完指令后，直接進(jìn)行編程難度較大。直接設(shè)計(jì)法可使學(xué)生較快地學(xué)會(huì)編程。在《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》一書(shū)中的許多典型電路可直接拿來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行PLC編程轉(zhuǎn)換。采用此種方法其優(yōu)點(diǎn)有三。

一是學(xué)生可以了解PLC編程中的指令與《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》一書(shū)典型電路中元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

二是學(xué)生較容易理解PLC工作方式與繼電接觸控制系統(tǒng)工作有質(zhì)的區(qū)別。

三是學(xué)生較容易地學(xué)會(huì)了許多實(shí)際應(yīng)用電路的編程。

2.創(chuàng)新運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法

學(xué)生在完成模仿階段后，教師采用項(xiàng)目教學(xué)的方法，讓學(xué)生分組完成項(xiàng)目。項(xiàng)目編程完畢，教師采取分組講解、互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)的方法結(jié)題。學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)，既發(fā)現(xiàn)了自己的不足，也汲取了別人的優(yōu)點(diǎn)。

五、小結(jié)

總之，在PLC教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意理論聯(lián)系實(shí)際，增加學(xué)生的動(dòng)手操作實(shí)踐能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以便更好地適應(yīng)社會(huì)和科技發(fā)展對(duì)人才的需要。

（作者單位：山東龍口礦業(yè)集團(tuán)高級(jí)技工學(xué)校）